鞍钢齐大山尾矿坝动力响应分析

针对尾矿坝的动力响应问题, 基于完全非线性动力分析理论, 利用有限差分软件FLAC^3D, 分析计算了尾矿坝地震响应, 获得了尾矿坝在地震作用下的加速度放大系数、动位移、有效应力及库区液化的动力响应特性。结果表明, 在静力作用下, 尾矿坝整体处于稳定状态, 稳定性系数为1.71。在动力荷载作用下, 竖直方向和水平方向加速度放大系数分别为2.86和2.1, 有效应力不大, 具有较大的安全储备; 坝体水平向位移变化不大, 且液化范围较小, 不影响尾矿坝的整体稳定性。     

基于Geo Studio的尾矿坝特殊运行条件下稳定性分析

汶川地震使得震区尾矿库发生不同程度破坏和溃坝事故,研究尾矿坝在特殊运行条件下稳定性尤为重要。在洪水位抬高坝体浸润线和地震的反复剪切破坏双重作用下,使得尾矿坝大面积发生液化,从而导致尾矿坝发生溃坝事故。首先,通过Seep/W模块对洪水位下尾矿坝渗流场进行分析;其次,Quake/W模块求解坝体初始应力状态;然后,Quake/W在输入汶川地震波进行地震动力响应分析;最后,运用Slope/W对坝体安全稳定性进行分析,求解出坝体潜在滑移面和最小安全系数。运用Geo Studio对坝体在特殊运行条件下进行数值分析,可掌握尾矿坝安全状况,得到的结果也符合实际情况。     

尾矿坝溃坝事故致因分析

尾矿设施是矿山生产要素的重要组成部分,同时也是潜在的危险源.伴随矿业工程的不断发展,尾矿坝事故屡有发生.尾矿坝溃坝事故不仅使尾矿流失,严重时还多破坏下游地区的生态环境,造成巨大的生命财产损失.文中列举了许多国内外重大的溃坝事故和溃坝所造成的损失,分析了溃坝原因,例如洪水漫顶、地震液化、渗流破坏等,提出了在生产中的预防措施.通过国内外的实例说明,希望引起大家对尾矿坝安全工作的重视.     

国内外尾矿坝事故致灾因素分析

通过搜集已有尾矿坝事故资料,分析了国内外尾矿坝事故与坝高、筑坝工艺及致灾因素的关系。对147起尾矿坝事故的分析研究表明,引起尾矿坝事故的主要因素为降雨,其次为地震、管理等;对国内的42起尾矿坝溃坝事故的致灾因素分析表明,引起尾矿坝溃坝事故的主要因素为坝体稳定性不足、违规建设、不寻常降雨等。     

基于时程法的细粒尾矿模袋法筑坝尾矿库地震稳定性分析

结合新堆和固结(模袋)尾矿的动力特性,采用时程法计算运用模袋法加高后的尾矿库动力抗震指标,分析了地震过程中尾矿坝的地震稳定性、地震液化以及地震永久变形变化情况。结果表明,模袋法增大了磷矿浮选细粒尾矿抗剪强度和动剪切模量,采用磷矿浮选细粒尾矿进行上游法筑坝安全可行。采用时程法计算尾矿坝地震稳定性,结果更准确合理,更直观反映了整个地震历时过程尾矿坝的安全系数随地震加速度变化情况,具有科学和现实指导意义。     

强震区某中线法高尾矿坝静动力有限元计算分析

强震区高尾矿坝稳定安全一直是尾矿行业关心和研究的重要课题。中线法尾矿坝具有坝体抗震性能好、稳定性高、不易液化等优势,故在强震区一般选择中线法堆高尾矿坝的方式。针对强地震区某中线法高尾矿坝,以渗流计算结果为前置条件,采用有限元法对中线法尾矿坝进行静力条件和动力响应计算分析,研究地震作用下的坝体稳定性分析、可能液化区域分布等,研究成果可为类似工程的研究及设计提供参考。     

尾矿坝溃坝泥沙运动特性及三维数值模拟研究

分析尾矿库溃坝泥沙运动特性对溃坝后安全治理措施有重要意义。分析了尾矿坝泥沙体积浓度的不同对于溃决尾矿泥沙在流动过程中的速度场的影响。运用CFD软件建立尾矿坝溃坝的三维几何模拟模型,借助Fluent3D中VOF计算模型模拟尾矿砂、水多相流的流动规律及流动状态,模拟的溃坝流动特性与试验结果相一致,研究结果为尾矿坝的设计与安全监测提供理论依据。     

尾矿坝溃坝泥砂运动特性及三维数值模拟研究

分析尾矿库溃坝泥砂运动特性对溃坝后安全治理措施有重要意义。本文分析了尾矿坝泥砂体积浓度的不同对于溃决尾矿泥砂在流动过程中的速度场的影响。运用CFD软件建立尾矿坝溃坝的三维几何模拟模型,借助Fluent_3D中VOF计算模型模拟尾矿砂、水多相流的流动规律及流动状态,模拟的溃坝流动特性与实验结果相一致,研究结果为尾矿坝的设计与安全监测提供理论依据。     

国外尾矿坝事故调查分析

尾矿设施是矿山生产要素的重要组成部分,同时也是潜在的危险源.伴随矿业工程的不断发展,尾矿坝事故屡有发生.尾矿坝溃坝事故不仅使尾矿流失,严重时还多破坏下游地区的生态环境,造成巨大的生命财产损失.通过调查1960年以来国外发生的较典型的80例尾矿坝事故,对事故发生的时间特征、地点分布特征、在不同矿山发生的频率特征进行了对比分析.从事故发生的特点看,许多溃坝事故发生在暴雨过后的短暂时间内.尾矿坝事故与地震的破坏作用和其他10种因素有关,而由于暴雨和地震原因产生的事故占40%以上.如果尾矿库位于河流附近,其地面坡度较大时,溃坝会使流体状态的尾矿以(8～40)km/h的速度向下游排泄,污染范围多达160 km.对地基强度不足、地震液化、库水位上升、渗流等不同作用机制下发生坝体破坏的主要模式进行了讨论.     

基于耗散结构理论的尾矿坝系统研究

将耗散结构理论应用于尾矿坝系统,尾矿坝系统是复杂的开放系统,具有非线性有序结构,尾矿坝系统内部各子系统之间的作用是非线性的,外部和内部的涨落对尾矿坝系统的稳定性影响是显著的,通过对尾矿坝系统的耗散行为进行分析,得出了尾矿坝系统变形及溃坝的原因,为提高尾矿坝系统的稳定性提供了新途径和理论依据。     

尾矿坝地震液化初复判方法探讨

尾矿坝地震液化对安全运行有着重要的影响。根据尾矿坝的自身特点,以影响尾矿坝地震液化的影响因素作为初步判别条件,当初判满足液化条件时,推荐采用规范中的简化判别法或有限元数值分析法进行复判验证,为尾矿坝地震液化分析提供了一种简化方法,对尾矿坝的液化判别具有指导意义。     

地震荷载下尾矿坝加固措施研究

以某上游式尾矿坝为例,将排土场应用到尾矿坝加固上,采用完全非线性有限差分法,通过从浸润线、残余变形、平均动剪应力、液化区及安全系数等方面对比分析了在地震作用下排土场作为压坡体对尾矿坝稳定性的影响,分析结果表明:压坡后坝体内浸润线埋深明显增加,竖向沉降位移大大缩小,缩小量达78.2%,较压坡前尾矿砂平均动剪应力显著提高,压坡后坝坡表面和堆积坝坝顶附近液化区完全消失;而且对静动力作用下坝体的安全系数也产生很大影响,相比压坡前,静力作用下安全系数提高了41.5%,地震作用下安全系数提高了38.2%。该研究不仅解决了坝体稳定性的问题,还解决了排土场用地问题,而且为矿山企业节约了生产成本、保护了矿山环境。     

某高尾矿坝考虑渗流作用下的抗震性能分析

渗流作用和地震作用是影响尾矿坝稳定的主要因素。以云南省某尾矿坝为研究背景,基于Geo-studio软件考虑初始渗流场的影响,研究尾矿坝渗流作用下的稳定性,以及地震作用下的动位移与加速度、液化区域与震时的关系、坝坡抗震稳定性、震后永久位移及地震作用下浸润线的变化。计算结果表明：尾矿坝在渗流-应力分析中处于稳定状态。在地震作用下,尾矿坝的水平位移沿着坝高向上不断增大,最大水平位移分布在堆积坝顶部。初期坝顶和堆积坝顶加速度放大倍数分别为1.67和1.87倍。液化区域主要分布于堆积坝浅层区域。尾矿坝震后永久变形量较小,不会发生整体滑塌,但震后浸润线位置较震前显著提高,考虑增设排渗措施防止发生渗流破坏。     

地震作用下高尾矿坝三维有限元动力分析

为分析解决高尾矿坝的抗震稳定性问题,采用三维有效应力动力分析法,以河南洛阳某拟建高尾矿坝为例,分析该坝的动力响应、地震液化区域及干滩长度变化,评价其动力安全稳定性。计算结果表明:动加速度、有效应力、动位移从坝基到坝顶、从坝内到坝坡逐渐增大,最大值一般位于初期坝顶或堆积坝顶部;地震永久沉降约为坝高的0.06%,考虑永久沉降后,坝顶安全超高、干滩长度仍满足规范允许要求;堆积坝上游浸润线以下部分出现小范围地震液化区域,但对坝体安全基本无影响。     

某上游法尾矿高堆坝液化及地震永久变形分析

采用有效应力动力分析方法,结合抗液化剪应力法基本理论和地震永久变形理论,运用大型岩土分析软件Geo-Studio,对某典型上游法尾矿高堆坝进行了地震动力分析,计算出了在8度地震作用下尾矿堆积坝的液化范围和永久变形,并给出了相应的加固措施,为该尾矿坝在高烈度地震区的设计及管理提供参考,同时可为类似工程提供借鉴。     

尾矿坝倾斜抬升超载安全度试验与数值模拟研究

针对近几年尾矿坝溃坝地质灾害频发的问题,有必要分析尾矿坝稳定状态。通过开展尾矿坝倾斜抬升超载安全度试验分析尾矿坝稳定性,并建立强度折减法数值分析模型,以极限应变判据验证倾斜抬升超载试验结果的准确性。结果表明:尾矿坝倾斜抬升超载破坏失稳是由初期坝坝脚处的点破坏向整体失稳破坏的演变过程;监测结果显示初期坝的位移大于子坝的位移,坝基的位移最小,试验尾矿坝的超载安全系数区间为1.35~1.38;超载安全度试验与数值模拟强度折减计算结果在安全系数和破坏形态两方面基本吻合,倾斜抬升超载试验方法适用于尾矿坝稳定性的研究。研究结果可为尾矿坝新建、运营、溃坝地质灾害防治提供指导。     

基于废石中线法的强震区高尾矿坝动力特性分析

为了解废石中线法应用于强震区高堆尾矿坝建设的动力特性及稳定情况,采用有限元方法对废石中线法尾矿坝体渗流、静力条件以及动力响应进行模拟。分析了坝体在地震荷载作用下的加速度响应、液化区范围及稳定性。计算结果表明,尾矿坝体浸润线低,9级地震设防条件下坝体液化区主要集中在库内,不能形成滑移通道;尾矿坝加速度反应较小,放大倍数为1.99;坝体动力时程最小安全系数为1.055,均能够满足相关规范要求。成果对于今后强震区高尾矿坝的设计、研究及抗震加固具有指导意义。     

超细粒尾矿堆积坝动力反应分析

以陕西省汉中市某超细粒尾矿后期子坝为例,利用Geo-Studio软件的quake模块建立了细粒尾矿高堆坝的动力反应分析模型,并对坝体动力稳定性进行了数值模拟。对坝体中不同部位的地震反应加速度、位移随时间的变化情况进行了分析,计算了坝体永久变形,确定了尾矿坝液化区域,在此基础上提出了防止细粒尾矿坝液化的相关建议,为确保尾矿坝的正常运行和稳定性提供了理论依据,也为类似工程提供参考。     

震动波作用下尾矿坝稳定性分析

针对某尾矿坝特定工况条件,通过现场测震实验,采用溃坝风险分析、渗流模拟、稳定性分析等多种方法,研究在爆破震动波作用下的尾矿坝稳定性问题,确定影响尾矿坝安全的主要因素,判明在不同工况条件下尾矿坝稳定性的安全边界条件。结果表明:在拟定震动条件下的尾矿坝振动速度为12.0 cm/s时已没有安全储备,安全允许爆破振动速度应控制在6.0 cm/s以内。     

尾矿坝沉降观测资料的分析方法

国内大多数尾矿坝都是采用上游法筑坝,上游法筑坝与下游法筑坝相比,筑坝工艺简单、经济,但其稳定性不如下游法。随着冶金工业的发展,我国尾矿坝技术也有了很大改进。但目前有不少矿山的尾矿坝都相继进入中晚期,尾矿坝逐年增高,其安全稳定性也变得越来越重要。特别是近几年来,少数矿山的尾矿坝发生了溃坝事故,如1985年东波铅锌矿尾矿库和山西塔儿山铁矿尾矿库溃坝,1986年黄梅山铁矿尾矿库溃坝等都带来严重危害和损失,因而这一问题已引起了各矿山的重视。为